導(dǎo)讀:
腫瘤早篩早診對于癌癥預(yù)后改善具有重大意義?;谝后w活檢的腫瘤早篩技術(shù)具有安全、便捷等優(yōu)勢,成為目前早篩領(lǐng)域最火熱的研究探索方向。復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院蔡三軍教授、彭俊杰教授團(tuán)隊與世和基因在腸癌早篩領(lǐng)域合作開展DECIPHER-Colon研究,基于cfDNA多組學(xué)片段特征建立了腸癌早篩模型,在早期腸癌篩查中實(shí)現(xiàn)94.8%特異性下,敏感性98%,性能優(yōu)異。相關(guān)成果在線發(fā)表在最新一期的JHO雜志(Journal of Hematology & Oncology,IF:17.388)。文章第一作者是馬曉吉博士,通訊作者是彭俊杰教授。
專家簡介
彭俊杰 教授
復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院大腸外科主任醫(yī)師、醫(yī)學(xué)博士
中國抗癌協(xié)會大腸癌專業(yè)委員會肝轉(zhuǎn)移學(xué)組委員
中國抗癌協(xié)會大腸癌專業(yè)委員會青年委員
中國臨床腫瘤協(xié)會(CSCO)營養(yǎng)專業(yè)委員會委員
上海市抗癌協(xié)會結(jié)直腸癌專業(yè)委員會委員
上海市抗癌協(xié)會青年理事
中國抗癌協(xié)會腫瘤遺傳協(xié)作組委員、秘書
中國醫(yī)師協(xié)會外科醫(yī)師分會結(jié)直腸外科醫(yī)師委員會(CSCRS)青年委員
中國醫(yī)師協(xié)會外科醫(yī)師分會結(jié)直腸癌MDT專業(yè)委員會青年委員
01 研究內(nèi)容
DECIPHER-Colon納入390例早期腸癌和進(jìn)展性腸腺瘤患者(復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院2018-2019年樣本),其中早期腸癌298例,進(jìn)展期腺瘤92例,提取血漿cfDNA,進(jìn)行低深度的全基因組測序(WGS),與既往研究(已獲科技部遺傳辦批準(zhǔn))中231例健康人血漿cfDNA低深度WGS測序數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。所有人群按照1:1隨機(jī)分為Training隊列(N=310)和Test隊列(N=311),在Training隊列中通過五種機(jī)器學(xué)習(xí)模型對cfDNA片段組學(xué)特征進(jìn)行建模分析,整合構(gòu)建了一套早期腸癌篩查模型,并進(jìn)一步在Test隊列中進(jìn)行系統(tǒng)性驗證(見圖1)。
圖1:研究設(shè)計及分析流程
02 研究亮點(diǎn)
1. DECIPHER-Colon研究采用世和基因自主研發(fā)的**多組學(xué)液體活檢早篩技術(shù),對單一指標(biāo)的檢測及分析方法進(jìn)行了全面升級,預(yù)測性能國際領(lǐng) 先。
2. 經(jīng)過機(jī)器學(xué)習(xí)對多種特征進(jìn)行整合建模后,多特征模型的早篩性能顯著優(yōu)于單一特征模型。
3. 研究結(jié)果顯示,采用低深度WGS測序,深度低至1X時模型同樣具有很高的篩查性能,做到成本可控,具有較高臨床落地可行性。
4. DECIPHER-Colon研究建立的早篩模型不僅對于早期腸癌具有優(yōu)異的篩查性能,**技術(shù)在進(jìn)展期腺瘤中同樣顯示巨大潛力,真正助力實(shí)現(xiàn)防癌于未患。
03 研究結(jié)論
1. 五種cfDNA特征均顯示較好的早篩性能:DECIPHER-Colon研究早篩模型納入了片段長度比例(FSR)、片段長度分布(FSD)、末端序列(EDM)、斷裂點(diǎn)序列(BPM)和拷貝數(shù)變化(CNV)這五種cfDNA特征,每種特征均能有效區(qū)分腸癌/腸腺瘤患者和健康人群,顯示了較好的腫瘤早篩性能。(圖2 A)
2. 多特征整合模型性能相比單一特征性能更優(yōu):DECIPHER研究采用多種機(jī)器學(xué)習(xí)算法將五種cfDNA特征整合為一個腸癌早篩模型,整合模型區(qū)分早期腸癌與健康人AUC高達(dá)0.990(95% CI 0.981-0.998),在特異性94.8%條件下敏感性高達(dá)98.0%,區(qū)分進(jìn)展期腺瘤與健康人AUC高達(dá)0.983(95% CI 0.968-0.999),在特異性94.8%條件下敏感性高達(dá)95.7%,顯著優(yōu)于單一特征。(圖2 B)
3. 模型在超低深度測序情況下仍然顯示強(qiáng)大的早篩性能:DECIPHER-Colon研究平均測序深度為9.75X,對樣本進(jìn)行低深度抽樣分析,結(jié)果顯示測序深度從4X逐步降低至0.5X,模型早篩性能仍處于較高的性能區(qū)間。在1X測序深度下,模型AUC仍然高達(dá)0.982,在94.8%特異性條件下敏感性仍高達(dá)94.4%。(圖2 C)
A
B
C
圖2:A. 五種cfDNA特征腸癌早篩性能
B. 多特征整合模型腸癌早篩性能
C 不同深度WGS腸癌早篩性能
04 結(jié)語:
世和基因是國內(nèi)NGS領(lǐng)域最早布局開展腫瘤早篩研發(fā)的企業(yè)之一,通過大量研發(fā)投入對比了cfDNA突變、甲基化、片段特征、病原微生物等多種液體活檢早篩技術(shù),最終形成了自主研發(fā)的**早篩技術(shù)。世和基因基于該技術(shù)與臨床專家在常見惡性腫瘤中開展了DECIPHER系列早篩研究,其中DECIPHER-Lung、DECIPHER-Liver和DECIPHER-Colon研究的初步數(shù)據(jù)分別在今年的WCLC和EMSO會議上大放異彩,展現(xiàn)了優(yōu)異的早篩性能。本次DECIPHER-Colon研究數(shù)據(jù)率先在JHO發(fā)表,成為國內(nèi)首 個發(fā)表的cfDNA片段組學(xué)腸癌早篩研究,進(jìn)一步驗證了**技術(shù)的早篩性能,為液體活檢在腫瘤臨床早篩中的落地應(yīng)用開發(fā)提供了有力保障。
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